Газотурбинные установки могут служить приводами для нагнетателей природного газа, а также генераторов электрического тока. (стр. 12 из 14)

Мате- риал	Характеристика материала	Температура, оС
		20	300	400	500	600
20Х12ВНМФШ	Модуль упругости, Е.10-5, МПа	2,28	2,09	1,95	1,88	1,73
	Коэф. линейного расширен. at.106, 1/оС	9,7	10,7	11	11,2	11,6
	Коэф. Пуассона, n	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
	Плотность, r, кг/м3	7850	7850	7850	7850	7850
	Предел текучести, s0,2, МПа	730	630	600	570	380

Результаты расчета сведены с таблицу 2.5., по полученным данным построены графики динамических и температурных напряжений (рис.2.3. – 2.4.)

Распределение температуры по радиусу диска

№ участка	Внутренний радиус участка, R, м	Температура, t, 0C
0	0,115	180
1	0,117	180,6
2	0,095	182,4
3	0,120	185,4
4	0,183	198,1
5	0,246	218,5
6	0,309	246,4
7	0,370	280,6
8	0,380	286,9
9	0,390	293,3
10	0,400	300

Таблица 2.5.

Результаты расчета диска на прочность

Радиус участка, R, м	Температура участка	Динамические напряжения, МПа		Температурные напряжения, МПа		Суммарные напряжения, МПа		МПа	МПа	n
0,355	380	50,8	101,1	0,00	-157,87	50,80	-56,7	65,9	600	9,1
0,331	368	70,9	128,8	4,38	-116,69	75,32	12,2	49,5	604	12,2
0,307	356	88,5	155,8	6,71	-83,03	95,19	72,8	60,9	608	10,0
0,283	344	103,1	182,3	10,47	-56,26	113,57	126,1	85,1	612	7,2
0,259	332	114,3	208,9	12,18	-35,73	126,50	173,2	109,7	616	5,6
0,235	320	121,4	236,3	12,09	-20,78	133,49	215,5	133,2	620	4,7
0,211	308	123,1	265,7	10,49	-5,48	133,63	260,2	159,3	624	3,9
0,187	296	117,6	299,0	7,75	10,52	125,31	309,0	190,3	628	3,3
0,163	284	101,1	339,9	4,37	30,12	105,46	369,9	233,3	632	2,7
0,139	272	66,8	395,2	1,22	60,48	68,04	455,2	300,7	636	2,1
0,115	260	0,0	479,7	0,00	98,50	0,00	578,2	408,8	640	1,6

Коэффициент запаса на внутренней расточке диска проходит по условиям рекомендованными прочностью (

) [4].

2.5. Определение основных размеров подшипников турбины

Подшипники турбомашин служат опорами роторов. Опорные подшипники воспринимают массу роторов и усилия, возникающие при их изгибных колебаниях. Упорные подшипники воспринимают осевые усилия, возникающие от газодинамических сил на лопаточном аппарате и от перепадов давления на торцевых плоскостях роторов.

Подшипники, жестко закреплённые в корпусе турбомашины, определяют положение роторов относительно статора в радиальном и осевом направлениях. Это обеспечивает заданные радиальные и осевые зазоры в проточной части турбины, а также в их уплотнениях. Исходя из выше сказанного, необходимо производить расчет подшипников. Для их расчета необходимо знать массу пакетов лопаток всех ступеней, а также массу ротора, которая вычислена через объём, определённый в AutoCAD. Все расчеты приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6.

Расчёт основных размеров подшипников турбины

Наименование величины	Формула	Обозна-чение	Размер-ность	Значение
1	2	3	4	5
Число лопаток в решётке	Из профилирования ступени	Zл4	шт	37
Площадь корневого сечения	Из приложения А	Fк	м2	0,00258
Площадь среднего сечения	Из приложения В	Fср	м2	0,00169
Площадь периферийного сечения	Из приложения Б	Fпериф	м2	0,00095
Плотность материала лопатки	Из газодинамического расчёта	rл	кг/м3	7820
Высота РЛ 4 ступени	Из газодинамического расчёта	lр4	м	0,221
Объем РЛ 4 ступени		V	м3	0,000294
Масса лопатки		m4	кг	2,3
Масса всех лопаток 4 ступени		M4	кг	85,1
Высота РЛ 1 ступени	Из газодинамического расчёта	lр1	м	0,068
Масса лопатки		m1	кг	0,73
Число лопаток в решётке	Принимается	Zл1	шт	39
Масса всех лопаток 1 ступени		M1	кг	28,47
Высота РЛ 2 ступени	Из газодинамического расчёта	lр2	м	0,102
Масса лопатки		m2	кг	1,09

Продолжение таблицы 2.6.